生物质能是蕴藏在生物质中的能量,是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。生物质能是可再生能源,通常包括以下几个方面:一是木材废弃物;二是农业废弃物;三是水生植物;四是油料植物;五是城市和工业有机废弃物;六是动物粪便。生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源,在整个能源系统中占有重要地位。第一代生物质能主要是通过生物质废弃物的燃烧或生物发酵产生的沼气来发电或供热。而第二代生物质能是在第一代的基础上,加上有意识地种植能源作物,从中进行加工转化成液体的动力燃料,并能供现有或改装的车辆使用。目前生物质能应用最有前景的是生物柴油和乙醇汽油。有关专家估计,生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分。到下世纪中叶,采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。
生物柴油是清洁的可再生能源,又称为阳光燃料(SunFuel)。它以油菜籽、大豆等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物为原料制成的液体燃料,是优质的石油代用品。这些作物又称为能源作物。阳光燃料消耗后释放的二氧化碳通过光合作用,又被能源作物所吸收,从而实现了能源的可再生和二氧化碳的封闭循环,因此对经济的可持续发展和环境保护非常有利。生物柴油是典型“绿色能源”,大力发展生物柴油对经济可持续发展,推进能源替代,减轻环境压力,控制城市大气污染具有重要的战略意义。
随着石油价格的不断上涨和对经济的冲击,加快生物质燃料的开发,将成为世界各国的共识。目前,生物质能和生物柴油技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一,受到世界各国政府与科学家的关注。许多国家都制定了相应的开发研究计划,如日本的“阳光计划”、印度的“绿色能源工程”、美国的“能源农场”和巴西的“酒精能源计划”等。目前,国外的生物质能技术和装置已达到商业化程度,实现了规模化产业经营。在美国、瑞典和奥地利,生物质能的利用分别占该国一次能源消耗量的4%、16%和 l0%。在美国,生物质能发电的总装机容量已超过10000兆瓦。巴西是乙醇燃料开发应用最有特色的国家。目前乙醇燃料已占该国汽车燃料消费量的50%以上。美国开发出利用纤维素废料生产酒精的技术,建立了 l兆瓦的稻壳发电示范工程,年产酒精2500吨。利用生物质能有着其他能源不可替代的优点。它可以减少废气的排放、保护生态环境、实施可持续发展战略的需要。
利用生物质能生产生物柴油,包括两方面的研究,一是生物质资源的研究,涉及研究含油脂植物及木本作物(速生林)的培育、种植及收集处理技术。另一方面是研究生物质能的转化(利用生物技术和化学技术),涉及生物柴油生产的技术、工艺等。在深圳地区实施“利用生物质能,发展生物柴油”计划,不仅符合深圳市政府建设绿色城市的思路。这完全符合中共中央十六大五中会议精神,即“全面贯彻科学发展观”。